㈠ linux系统存储同一份文件的多个数据块(block)是如何联系到一起的,和数据块号的使用时如何联系起来的
在linux文件系统中,一般是采用索引式文件系统,这种类型的文件系统在硬盘格式化的时候,会将硬盘上的数据块分为两种类型的块,第一种是保存文件信息的inode块,第二种就是实际存储数据的data块。data块就是你所说的存放数据的地方,然后都有对应的编号,这些编号都是按照顺序以表格的形式存放在inode块中,。
因此,当你要读取一个文件的内容时,它会先查找inode块里信息,判断你是否有权限读取这个文件,权限判断通过后,再去查找data块编号变,然后根据编号表里的编号依次查找所有的data块,按顺序拼接起来,就是一个完整文件的内容了。
㈡ 块存储、文件存储、对象存储这三者的本质差别是什么
一、概念及区别
针对不同的应用场景,选择的分布式存储方案也会不同,因此有了对象存储、块存储、文件系统存储。这三者的主要区别在于它们的存储接口:
1. 对象存储:
也就是通常意义的键值存储,其接口就是简单的GET,PUT,DEL和其他扩展,
2. 块存储:
这种接口通常以QEMU Driver或者Kernel Mole的方式存在,这种接口需要实现Linux的BlockDevice的接口或者QEMU提供的BlockDriver接口,如Sheepdog,AWS的EBS,青云的云硬盘和阿里云的盘古系统,还有Ceph的RBD(RBD是Ceph面向块存储的接口)
3. 文件存储:
通常意义是支持POSIX接口,它跟传统的文件系统如Ext4是一个类型的,但区别在于分布式存储提供了并行化的能力,如Ceph的CephFS(CephFS是Ceph面向文件存储的接口),但是有时候又会把GFS,HDFS这种非POSIX接口的类文件存储接口归入此类。
二、IO特点
按照这三种接口和其应用场景,很容易了解这三种类型的IO特点,括号里代表了它在非分布式情况下的对应:1. 对象存储(键值数据库):
接口简单,一个对象我们可以看成一个文件,只能全写全读,通常以大文件为主,要求足够的IO带宽。
2. 块存储(硬盘):
它的IO特点与传统的硬盘是一致的,一个硬盘应该是能面向通用需求的,即能应付大文件读写,也能处理好小文件读写。但是硬盘的特点是容量大,热点明显。因此块存储主要可以应付热点问题。另外,块存储要求的延迟是最低的。
3. 文件存储(文件系统):
支持文件存储的接口的系统设计跟传统本地文件系统如Ext4这种的特点和难点是一致的,它比块存储具有更丰富的接口,需要考虑目录、文件属性等支持,实现一个支持并行化的文件存储应该是最困难的。但像HDFS、GFS这种自己定义标准的系统,可以通过根据实现来定义接口,会容易一点。
因此,这三种接口分别以非分布式情况下的键值数据库、硬盘和文件系统的IO特点来对应即可。至于冷热、快慢、大小文件而言更接近于业务。但是因为存储系统是通用化实现,通常来说,需要尽量满足各种需求,而接口定义已经一定意义上就砍去了一些需求,如对象存储会以冷存储更多,大文件为主。
㈢ 云里面的通用的块存储的系统架构有哪些
云存储分三大种类
具体而言,数据块级云存储、文件级云存储、对象级云存储。
数据块级云存储是指提供高速的直接的数据块存储访问服务。前端的计算节点通过光纤网络访问协议访问存储,获得高速、稳定、有保障的数据访问。这种模型源于在关键业务系统中久经验证的存储局域网SAN模型。
㈣ 同一个文件在硬盘空间上是连续存放的吗
01 在实际应用中,同一个文件在硬盘空间上,不一定都连续存放在一起。我们在使用计算机的过程中常常要增加、删除、修改存在硬盘上的文件。有时会使硬盘中的数据块排列出现空隙,新储存的文件就会被分开存放在空隙中。
当你打开计算机看电子文档或者听音乐的时候,有没有想过,这些文件在硬盘里是怎么存放的?
内存条安装在计算机主板上的内存插槽里
计算机里储存的普通文件,都是由一组数据块组成的,这些数据块的大小都是统一的。在最理想的情况下,计算机将这些文件的数据块放进硬盘时,每一个文件的数据块都是一块接着一块连续存放的。我们可以将这种文件称为连续文件。在这种理想状况下,计算机如果想要在硬盘上找到一个文件的内容,只需要找到该文件的第一个数据块,然后按照顺序往下找到第二个、第三个,直到这个文件的结尾数据块即可。
然而在实际应用中,同一个文件在硬盘空间上,不一定都连续存放在一起。我们在使用计算机的过程中常常要增加、删除、修改存在硬盘上的文件。慢慢的,原来存放着文件的硬盘空间就出现了许多空隙,而每个空隙的大小可能相当于几个数据块的大小。如果这时候创建了一个比较大的文件,大到硬盘里没有足够的连续空间去容纳这个文件,那么这个大文件只能拆成几部分来填充这些空隙。久而久之,硬盘空间中的文件就可能是由很多零碎的文件段组成的。这种分布得很零碎的文件又被称为碎片文件。计算机如果想要找到这种碎片文件的内容,所花费的时间可要比找连续的文件多得多了。
频繁地删除、修改文件或者硬盘剩余容量过小,都可能产生碎片文件。虽然少量碎片文件对计算机影响不大,但如果碎片文件过多,还是会使硬盘在读文件的时候消耗不少时间,导致计算机运行速度变慢。因此将碎片文件恢复成连续的文件还是很有必要的,有些操作系统就提供磁盘碎片整理程序帮助用户整理碎片文件。磁盘碎片整理就是将可移动的每个文件或文件夹合并集中移动到磁盘上的某个位置,便于每个文件或文件夹占据磁盘驱动器上邻近的单独空间,同时通过释放与合并得到一些可用空间。
㈤ 什么是数据块啊
数据块是一组或按顺序连续排列在一起的几组记录,是主存储器与输入、输出设备或外存储器之间进行传输的一个数据单位。是数据的物理记录,与数据的逻辑记录(逻辑上有联系,在存储器上占有一组邻接单元的数据单位)之间的对应关系有3种方式:①一个块即为一个记录;②一个块包含若干个逻辑记录;③一个逻辑记录占有几个块。数据块的大小可以是固定的或是可变的,块与块之间有间隙。设计数据块大小,受到多方面因素的影响,包括输入、输出效率,存储空间代价以及计算机应用特点等。
在 text 、ntext 和 image 数据中,数据块是应用程序和 SQL Server 2000 实例之间一次传输的数据单元。该术语还适用于这些数据类型的存储单元。在磁带备份文件中,数据块是物理 I/O 的单元。
㈥ 块储存,对象存储,文件存储的区别和联系
通常来讲,磁盘阵列都是基于Block块的存储,而所有的NAS产品都是文件级存储。
1. 块存储:DAS SAN
a) DAS(Direct Attach Storage): 是直接连接于主机服务器的一种存储方式,每台服务器有独立的存储设备,每台主机服务器的存储设备无法互通,需要跨主机存取资料室,必须经过相对复杂的设定,若主机分属不同的操作系统,则更复杂。
应用:单一网络环境下且数据交换量不大,性能要求不高的环境,技术实现较早。
b) SAN(Storage Area Network): 是一种高速(光纤)网络联接专业主机服务器的一种存储方式,此系统会位于主机群的后端,它使用高速I/O联接方式,如:SCSI,ESCON及Fibre-Channels.特点是,代价高、性能好。但是由于SAN系统的价格较高,且可扩展性较差,已不能满足成千上万个CPU规模的系统。
应用:对网速要求高、对数据可靠性和安全性要求高、对数据共享的性能要求高的应用环境中。
2. 文件存储
通常NAS产品都是文件级存储。
NAS(Network Attached Storage):是一套网络存储设备,通常直接连在网络上并提供资料存取服务,一套NAS储存设备就如同一个提供数据文件服务的系统,特点是性价比高。
它采用NFS或CIFS命令集访问数据,以文件为传输协议,可扩展性好、价格便宜、用户易管理。目前在集群计算中应用较多的NFS文件系统,但由于NAS的协议开销高、带宽低、延迟大,不利于在高性能集群中应用。
3. 对象存储:
总体上讲,对象存储同时兼具SAN高级直接访问磁盘特点及NAS的分布式共享特点。
核心是将数据通路(数据读或写)和控制通路(元数据)分离,并且基于对象存储设备(OSD),构建存储系统,每个对象存储设备具备一定的职能,能够自动管理其上的数据分布。
对象储存结构组成部分(对象、对象存储设备、元数据服务器、对象存储系统的客户端)
3.1 对象
一个对象实际就是文件的数据和一组属性信息的组合。
3.2 对象存储设备(OSD)
OSD具有一定的智能,它有自己的CPU、内存、网络和磁盘系统。
OSD提供三个主要功能:包括数据存储和安全访问
(1)数据存储 (2)智能分布 (3)每个对象元数据的管理
3.3 元数据服务器(Metadata Server , MDS)
MDS控制Client与OSD对象的交互,主要提供以下几个功能:
(1) 对象存储访问
允许Client直接访问对象,OSD接收到请求时先验证该能力,再访问。
(2) 文件和目录访问管理
MDS在存储系统上构建一个文件结构,限额控制、包括目录、文件的创建、访问控制等
(3) Client Cache 一致性
为提高性能,在对象存储系统设计时通常支持Client的Cache。因此带来了Cache一致性的问题,当Cache文件发生改变时,将通知Client刷新Cache,以防Cache不一致引发的问题。
对象存储:
一个文件包含了属性(术语叫matadata元数据,例如该文件的大小、修改时间、存储路径等)以及内容(简称数据)。
以往的文件系统,存储过程将文件按文件系统的最小块来打散,再写进硬盘,过程中没有区分元数据(metadata)和数据。而在每个块最后才会告知下一个块的地址,因此只能一个一个读,速度慢。
而对象存储则将元数据独立出来,控制节点叫元数据服务器(服务器+对象存储管理软件),里面主要存储对象的属性(主要是对象的数据被打散存放到了那几台分布式服务器中的信息),而其他负责存储数据的分布式服务器叫做OSD,主要负责存储文件的数据部分。当用户访问对象时,会先访问元数据服务器,元数据服务器只负责反馈对象存储在那些OSD。假设反馈文件A存储在B,C,D三台OSD,那么用户就会再次访问三台OSD服务器去读取数据。
这时三台OSD同时对外传输数据,因此传输的速度就加快了。OSD服务器数量越多,这种读写速度的提升就越大。
另一方面,对象存储软件有专门的文件系统,所以OSD对外又相当于文件服务器,那么就不存在文件共享方面的困难了,也解决了文件共享方面的问题。
因此对象存储的出现,很好的结合了块存储与文件存储的优点。
为什么还要使用块存储和文件存储:
1.有一类应用是需要存储直接裸盘映射的,比如数据库。因为数据库需要存储裸盘映射给自己后,再根据自己的数据库文件系统来对了裸盘进行格式化,因此不能采用其他已经被格式化为某种文件系统的存储。此类更适合块存储。
2.对象存储的成本比普通的文件存储还是较高,需要购买专门的对象存储软件以及大容量硬盘。如果对数据量要求不是海量,只是为了作文件共享的时候,直接用文件存储的形式就好了,性价比高。
㈦ 对象存储、块存储、文件存储分别是什么有什么区别
你可以把块理解成整个硬盘,文件理解成硬盘中的文件,对象理解成很多台服务器中的很多块硬盘。
㈧ 数据块及FCB存储问题
1:采用连续分配好,连续分配存取速度快,适用于修改较少的文件。2:采用集中存储好。当搜索fcb时,只要找到fcb存储的块后,就可以定位,读盘次数较少
㈨ oracle数据库中表、段、区、块是什么意思
oracle的逻辑结构包括表空间(tablespace),段(segment),区(extent),数据块(data block)
oracle数据库在逻辑上是由多个表间组成的,表空间中存储的对象叫段,比如数据段,索引段,和回退段。段由区组成,区是磁盘分配的最小单位。段的增大是通过增加区的个数来实现的。每个区的大小是数据块大小的整数倍,区的大小可以不相同;数据块是数据库中最小的I/O单位,同时也是内存数据缓冲区的单位,及数据文件存储空间单位。块的大小由参数DB_BLOCK_SIZE设置,其值应设置为操作系统块大小的整数倍。
表空间
表空间是Oracle数据库最大的逻辑结构,一个Oracle数据库在逻辑上由多个表空间组成,一个表空间只隶属于一个数据库。Oracle中有一个称为SYSTEM的表空间,这个表空间是在创建或安装数据库时自动创建的。主要用于存储系统的数据字典,过程,函数,触发器等;也可以存储用户的表,索引等。一个表空间可以有多数据文件,但是一个数据文件只能属于一个表空间。
一个表空间就是一片磁盘区域,他由一个或者多个磁盘文件组成,一个表空间可以容纳许多表、索引或者簇等。每个表空间有一个预制的磁盘区域称为初始区间(initial extent)用完这个区间后再用下一个,直到用完表空间,这时候需要对表空间进行扩展,增加数据文件或者扩大已经存在的数据文件
段
Oracle中的段可以分成4种类型:数据段、索引段、回滚段、临时段。
数据段用来存储用户的数据,每个表都有一个对应的回滚段,其名称和数据表的名字相同。索引段用来存储系统、用户的索引信息。回滚段用来存储用户数据修改前的值,回退段与事务是一对多的关系,一个事务只能使用一个回退段,而一个回退段可存放一个或多个事务的回退数据。临时段用于order by语句的排序以及一些汇总。
区
区是磁盘空间分配的最小单位。磁盘按区划分,每次至少分配一个区。区存储于段中,它由连续的数据块组成。区的分配过程中,每次至分配5个区。如果所剩的空闲空间不够5个区,就会出现错误:ORA-0。可以通过字典dba_tablespaces查询表空间中区的信息。可以通过字典user_tables查询段中区的信息。可以通过字典user_extents查询区的分配状况。我们可以通过以下SQL语句分别查询表空间、段、区中区的分配信息
SQL>select * from dba_tablespaces;
SQL>select table_name, tablespace_name, min_extents, max_extents from user_tables;
SQL>select * from user_extents;
数据块
数据块是数据中中最小的数据组织单位与管理单位,是数据文件磁盘存储空间单位,也是数据库I/O 的最小单位,数据块大小由DB_BLOCK_SIZE参数决定,不同的oracle版本DB_BLOCK_SIZE的默认值是不同的。
㈩ 如果进程需要读取磁盘上的多个连续的数据块,________数据传送方式的效率最高。
是D。
最慢:程序直接访问方式即循环检测IO方式,是最古老的方式。CPU和IO串行,每读一个字节(或字),CPU都需要不断检测状态寄存器的busy标志,当busy=1时,表示IO还没完成;当busy=0时,表示IO完成。此时读取一个字的过程才结束,接着读取下一个字。
次慢:中断控制方式:循环检测先进些,IO设备和CPU可以并行工作,只有在开始IO和结束IO时,才需要CPU。但每次只能读取一个字。
较快:DMA方式:Direct Memory Access,直接存储器访问,比中断先进的地方是每次可以读取一个块,而不是一个字。
最快:通道方式:比DMA先进的地方是,每次可以处理多个块,而不只是一个块。